Лабораторная работа №2. Исследование режимов работы электрической цепи

 

Цель работы: Исследовать режимы работы нагрузки при подключении её к неидеальному источнику ЭДС.

Лабораторное оборудование

В данной лабораторной работе используется источник ЭДС, магазин сопротивлений, реостат, вольтметр и соединительные провода. В качестве источника постоянной ЭДС используется источник Master HY3005, изображенный на рис. 2.1. Источник ЭДС может работать как в режиме стабилизации напряжения, так и в режиме стабилизации тока.

Рис. 2.1. Источник ЭДС

 

В качестве внутреннего сопротивления неидеального источника используется реостат. Внешний вид реостата приведён на рис. 2.2. Рекомендуется подключать реостат на полное сопротивление (к нижним зажимам).

Рис. 2.2. Реостат.

В качестве сопротивления нагрузки используется магазин сопротивлений (Рис. 2.3.). Обратите внимание на то, что подключаются крайние зажимы. Сопротивление магазина равно сумме выставленных значений на каждом из переключателей.

Рис. 2.3. Магазин сопротивлений.

В качестве вольтметра используется мультиметр (рис. 2.4.)

Рис. 2.4. Мультиметр.

Порядок выполнения работы

В лабораторной работе предлагается исследовать схему, изображённую на рис. 2.5. Схема состоит из последовательно соединённых источника ЭДС и двух сопротивлений. В ходе лабораторной работы изменяется сопротивление нагрузки и снимаются ток в цепи и напряжения на эдементах.

Рис. 2.5. Схема исследования

1. Собрать схему, изображенную на рис. 2.5.

2. Изменяя сопротивление нагрузки от 0 до 2 R ₀ c шагом 0.2 R ₀ заполнить экспериментальную часть в таблице 2.1.

Таблица 2.1

	Экспериментальная часть					Расчётная часть
№ п/п	R н, Ом	I, А	U н, В	U 0, В	E, В	P н, Вт	P 0, Вт	P E, Вт

3. Рассчитать значения мощности потерь, полезной мощности и полной мощности. Свести полученные данные в таблицу 2.1. (Расчётная часть).  

4. Построить графики зависимостей I (R _н), U _н(R _н), U ₀(R _н), E (R _н), P _н(R _н), P ₀(R _н), P _E(R _н).

5. Сделать выводы по работе.

 

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

2. Что подразумевается под полной мощностью, мощностью потерь и полезной мощностью?

3. Что представляет собой пассивный двухполюсник? Приведите пример.

4. Что представляет собой активный двухполюсник? Приведите пример.

5. Что представляет собой нагрузочная прямая? Укажите на нагрузочной прямой режимы короткого замыкания и холостого хода.

6. Как по нагрузочной прямой определить мощность источника, мощность потерь и полезную мощность, если указана рабочая точка?

7. Что подразумевается под согласованным режимом работы источника и нагрузки? Чем он характеризуется?